শিল্ডেড বনাম টুইস্টেড পেয়ার ইন্সট্রুমেন্টেশন কেবল: কীভাবে চয়ন করবেন

স্ট্যান্ডার্ড ওয়্যার থেকে ইন্সট্রুমেন্টেশন কেবলকে কী আলাদা করে তোলে

ইন্সট্রুমেন্টেশন কেবলগুলি শিল্প পরিবেশে লো-ভোল্টেজ এনালগ এবং ডিজিটাল সংকেত প্রেরণের উদ্দেশ্যে তৈরি করা হয় - শক্তি নয়। সাধারণ-উদ্দেশ্য ওয়্যারিং থেকে ভিন্ন, তারা অগ্রাধিকার দেয় বর্তমান-বহন ক্ষমতার উপর সংকেত অখণ্ডতা . প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ, পরিমাপ এবং অটোমেশন সিস্টেমে ব্যবহৃত দুটি সবচেয়ে সাধারণ নির্মাণ হল শিল্ডেড ইন্সট্রুমেন্টেশন তার এবং টুইস্টেড পেয়ার ইনস্ট্রুমেন্টেশন তার এবং অনেক ক্ষেত্রে, একটি একক কেবল উভয় বৈশিষ্ট্যকে একত্রিত করে।

পার্থক্য বোঝা — এবং প্রতিটি ডিজাইন কখন গুরুত্বপূর্ণ তা জানা — ইঞ্জিনিয়ারদের সিগন্যাল ত্রুটিগুলি এড়াতে, সমস্যা সমাধানের খরচ কমাতে এবং শুরু থেকেই সম্মতির প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করতে সহায়তা করে৷

শিল্ডেড ইনস্ট্রুমেন্টেশন ক্যাবল : ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপের বিরুদ্ধে সুরক্ষা

সংকেত কন্ডাক্টরের চারপাশে একটি শিল্ডেড ইনস্ট্রুমেন্টেশন কেবল একটি পরিবাহী স্তর আবৃত করে — সাধারণত অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল (মাইলার), তামার বিনুনি বা উভয়ের সংমিশ্রণ। এই ঢালটি ফ্যারাডে খাঁচা হিসাবে কাজ করে, বিকিরণকারী ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্টারফারেন্স (EMI) এবং রেডিও-ফ্রিকোয়েন্সি ইন্টারফারেন্স (RFI) সিগন্যাল তারের সাথে যুক্ত হওয়ার আগে বাধা দেয়।

কার্যকরী হওয়ার জন্য ঢালটি অবশ্যই এক প্রান্তে (সাধারণত প্রাপ্তির প্রান্ত) গ্রাউন্ড করা উচিত। উভয় প্রান্তে গ্রাউন্ডিং একটি গ্রাউন্ড লুপ তৈরি করতে পারে, যা বিরোধপূর্ণভাবে কম-ফ্রিকোয়েন্সি নয়েজটি নির্মূল করার জন্য তৈরি করা হয়েছিল।

ঢালযুক্ত তারের কখন নির্দিষ্ট করতে হবে

• পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি ড্রাইভ (ভিএফডি), মোটর বা ট্রান্সফরমারের কাছাকাছি ইনস্টলেশন
• দীর্ঘ তারের 30 মিটারের বেশি চলে যেখানে পরিবেষ্টিত EMI জমা হয়
• 4-20 mA এনালগ লুপ যেখানে এমনকি মিলিভোল্ট-স্তরের শব্দ পরিমাপের ত্রুটি ঘটায়
• থার্মোকল এবং আরটিডি সিগন্যাল ওয়্যারিং, যা খুব কম ভোল্টেজে কাজ করে (সাধারণত 100 mV এর নিচে)
• ঘন নালী সহ পরিবেশ চলে যেখানে সংলগ্ন তারের মধ্যে ক্যাপাসিটিভ কাপলিং একটি উদ্বেগের বিষয়

ফয়েল ঢাল প্রদান 100% কভারেজ এবং হাল্কা এবং শেষ করা সহজ, যখন বিনুনি ঢালগুলি ভাল যান্ত্রিক স্থায়িত্ব এবং নিম্ন ঢাল প্রতিরোধের অফার করে — উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে গুরুত্বপূর্ণ। কম্বিনেশন ফয়েল-ব্রেড শিল্ড সাধারণ যেখানে ব্রডব্যান্ড কভারেজ এবং শারীরিক দৃঢ়তা উভয়ই প্রয়োজন।

টুইস্টেড পেয়ার ইনস্ট্রুমেন্টেশন ক্যাবল : চুম্বকীয়ভাবে প্ররোচিত নয়েজ বাতিল করা

একটি সামঞ্জস্যপূর্ণ স্তর দৈর্ঘ্যে দুটি কন্ডাক্টরকে একসাথে মোচড় দেওয়া চৌম্বকীয়ভাবে প্ররোচিত (আবরণীয়) হস্তক্ষেপ প্রত্যাখ্যান করার জন্য সবচেয়ে কার্যকর প্যাসিভ কৌশলগুলির মধ্যে একটি। একটি পরিবর্তনশীল চৌম্বক ক্ষেত্র একটি পাকানো জোড়ার মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময়, এটি সংলগ্ন অর্ধ-মোচনে সমান এবং বিপরীত ভোল্টেজ প্ররোচিত করে। এই ভোল্টেজগুলি রিসিভারে বাতিল হয় - একটি নীতি হিসাবে পরিচিত সাধারণ-মোড প্রত্যাখ্যান .

মোচড় যত শক্ত হবে (মিটার প্রতি আরও মোচড়), উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে প্রত্যাখ্যান তত ভাল। স্ট্যান্ডার্ড ইন্সট্রুমেন্টেশন-গ্রেড টুইস্টেড জোড়া সাধারণত 25-50 মিমি লেয়ার দৈর্ঘ্য নির্দিষ্ট করে, যদিও এটি প্রস্তুতকারক এবং প্রয়োগের মান অনুসারে পরিবর্তিত হয়।

যেখানে টুইস্টেড পেয়ার ডিজাইন পরিমাপযোগ্য মান যোগ করে

• RS-485 এবং Modbus ফিল্ডবাস নেটওয়ার্ক, যেখানে ডিফারেনশিয়াল সিগন্যালিং সুষম প্রতিবন্ধকতার উপর নির্ভর করে
• 50/60 Hz এ চলমান পাওয়ার তারের নৈকট্য, যেখানে চৌম্বকীয় সংযোগ প্রাথমিক হস্তক্ষেপ প্রক্রিয়া
• থার্মোকল এক্সটেনশন তার, যেখানে বাঁকানো জোড়া সঠিক তাপমাত্রার ক্ষতিপূরণের জন্য প্রয়োজনীয় সঠিক খাদ জোড়া বজায় রাখে
• HART প্রোটোকল ওয়্যারিং, যা একটি 4-20 mA লুপে একটি ফ্রিকোয়েন্সি-শিফ্ট-কীড সিগন্যাল ওভারলে করে

শিল্ডেড বনাম টুইস্টেড পেয়ার: এক নজরে মূল পার্থক্য

উভয় পদ্ধতিই শব্দ কমায়, কিন্তু তারা বিভিন্ন হস্তক্ষেপের প্রক্রিয়াকে লক্ষ্য করে। নীচের সারণীটি ব্যবহারিক পার্থক্যগুলিকে সংক্ষিপ্ত করে:

শিল্ডেড টুইস্টেড পেয়ার (STP): দ্য কমন ইন্ডাস্ট্রিয়াল স্ট্যান্ডার্ড

বেশিরভাগ শিল্প উপকরণ অ্যাপ্লিকেশনে, ঢালযুক্ত টুইস্টেড পেয়ার (STP) তার ডিফল্ট স্পেসিফিকেশন। উভয় প্রযুক্তির সংমিশ্রণ একই সাথে দুটি সর্বাধিক প্রচলিত শব্দ প্রক্রিয়াকে সম্বোধন করে: মোচড় চৌম্বকীয়ভাবে সংযুক্ত হস্তক্ষেপকে প্রত্যাখ্যান করে যখন ঢালটি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিকভাবে সংযুক্ত ইএমআইকে ব্লক করে।

মাল্টি-পেয়ার এসটিপি কেবল - যেমন ডিস্ট্রিবিউটেড কন্ট্রোল সিস্টেম (ডিসিএস) এবং প্রোগ্রামেবল লজিক কন্ট্রোলার (পিএলসি) I/O ওয়্যারিং-এ ব্যবহৃত হয় - সাধারণত একটি পৃথক জোড়া শিল্ড (IS) এবং একটি সামগ্রিক ঢাল (OS) উভয়ই অন্তর্ভুক্ত করে। পৃথক ঢাল প্রতিটি সংকেত জোড়াকে সংলগ্ন জোড়ার সাথে ক্রস-টক থেকে বিচ্ছিন্ন করে, যখন সামগ্রিক ঢাল বাহ্যিক হস্তক্ষেপের বিরুদ্ধে সুরক্ষার দ্বিতীয় স্তর প্রদান করে।

IEC 60332, ICEA S-73-532, এবং ISA-5.1-এর মতো স্ট্যান্ডার্ডগুলি তারের নির্মাণ, কন্ডাকটর সাইজিং এবং প্রয়োগের প্রয়োজনীয়তার বিষয়ে নির্দেশনা প্রদান করে। বিপজ্জনক এলাকায় ইনস্টলেশনের জন্য, IECEx বা ATEX সার্টিফিকেশনের সাথে সম্মতি জ্যাকেট সামগ্রী এবং শিখা প্রতিবন্ধকতার চারপাশে অতিরিক্ত নির্মাণ প্রয়োজনীয়তা যোগ করে।

কন্ডাক্টর সাইজিং, ইনসুলেশন, এবং জ্যাকেট নির্বাচন

শিল্ডিং এবং টুইস্ট কনফিগারেশনের বাইরে, অন্যান্য বেশ কিছু নির্মাণ পরামিতি ইন্সট্রুমেন্টেশন পরিষেবাতে তারের কার্যকারিতাকে প্রভাবিত করে:

• কন্ডাক্টর গেজ: 18 AWG (0.75 mm²) এবং 20 AWG (0.5 mm²) 4-20 mA লুপের জন্য সবচেয়ে সাধারণ। বৃহত্তর গেজগুলি দীর্ঘ রানে লুপ প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস করে, যা নিয়ন্ত্রণ কক্ষ থেকে ফিল্ড ডিভাইসগুলিকে পাওয়ার করার সময় গুরুত্বপূর্ণ।
• নিরোধক উপাদান: ক্রস-লিঙ্কড পলিথিন (XLPE) মান PVC-এর তুলনায় উচ্চতর তাপমাত্রা প্রতিরোধের (–40°C থেকে 90°C) অফার করে। উচ্চ-তাপমাত্রা প্রক্রিয়া এলাকার জন্য, সিলিকন বা PTFE নিরোধক প্রয়োজন হতে পারে।
• জ্যাকেট প্রকার: LSZH (নিম্ন ধোঁয়া জিরো হ্যালোজেন) জ্যাকেটগুলি EN 50266-এর মতো মানদণ্ডের অধীনে সীমাবদ্ধ বা দখলকৃত জায়গায় প্রয়োজন৷ PVC জ্যাকেটগুলি তাদের খরচ-কার্যকারিতা এবং তেল প্রতিরোধের কারণে সাধারণ শিল্প ব্যবহারে সাধারণ থেকে যায়৷
• আর্মারিং: স্টিল ওয়্যার আর্মার (SWA) বা ইন্টারলকড আর্মার উচ্চ ক্রাশ এবং ইমপ্যাক্ট এক্সপোজার সহ সরাসরি-কবর বা তারের ট্রে ইনস্টলেশনের জন্য যান্ত্রিক সুরক্ষা প্রদান করে।

ইন্সট্রুমেন্টেশন তারের জন্য ব্যবহারিক নির্বাচন চেকলিস্ট

তারের নির্দিষ্ট করার আগে, এই প্রশ্নগুলির মাধ্যমে কাজ করুন:

1. কোন ধরনের সংকেত প্রেরণ করা হচ্ছে — এনালগ (4–20 mA, থার্মোকল), বিচ্ছিন্ন বা ডিজিটাল ফিল্ডবাস (RS-485, HART, PROFIBUS)?
2. তারের রুটের কাছাকাছি প্রভাবশালী হস্তক্ষেপের উত্সগুলি কী কী - মোটর, ভিএফডি, উচ্চ-ভোল্টেজ পাওয়ার তারগুলি?
3. মোট রানের দৈর্ঘ্য কত, এবং এটি কি অনুমতিযোগ্য লুপ প্রতিরোধ বা সংকেত ক্ষয়কে প্রভাবিত করে?
4. তারের পথ বরাবর তাপমাত্রা চরম এবং রাসায়নিক এক্সপোজার অবস্থা কি?
5. ইনস্টলেশনটি কি একটি শ্রেণীবদ্ধ বিপজ্জনক এলাকায় (জোন 1/2, বিভাগ 1/2)?
6. অগ্নি কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তা (শিখা ছড়িয়ে, ধোঁয়া ঘনত্ব, হ্যালোজেন বিষয়বস্তু) স্থানীয় কোড বা প্রকল্পের বৈশিষ্ট্য দ্বারা নির্দিষ্ট করা হয়?

উদ্ভিদ পরিবেশে বেশিরভাগ অ্যানালগ যন্ত্র লুপের জন্য, ক ঢালযুক্ত টুইস্টেড পেয়ার ইনস্ট্রুমেন্টেশন তার 18 AWG স্ট্র্যান্ডেড টিনযুক্ত কপার কন্ডাক্টর, XLPE নিরোধক, ড্রেন তারের সাথে অ্যালুমিনিয়াম-ফয়েল শিল্ড এবং LSZH বা PVC সামগ্রিক জ্যাকেট বেশিরভাগ প্রয়োজনীয়তা পূরণ করবে। এই বেসলাইন থেকে বিচ্যুতিগুলি নির্দিষ্ট পরিবেশগত, সংকেত, বা নিয়ন্ত্রক অবস্থার দ্বারা চালিত হয়৷৷